CN106802771B - 电子设备和存储装置使用管理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电子设备和存储装置使用管理方法。将被要求执行的任务归类到若干个类别中的任意一个类别。获得被要求执行的任务写入非易失性存储装置的写入数据量。基于各类别的执行评价值和已归类到各类别的任务的写入数据量，计算各类别的效率指数。在若干个类别中将效率指数是效率阈值以下的类别确定为限制执行类别。在被要求执行的任务属于限制执行类别的情况下，限制执行被要求执行的任务，在被要求执行的任务不属于限制执行类别的情况下，允许执行被要求执行的任务。

Description

电子设备和存储装置使用管理方法
技术领域
本发明涉及一种利用SSD(Solid State Drive)等有使用寿命的非易失性存储装置的电子设备和存储装置管理使用方法。
背景技术
HDD(HardDisk Drive)广泛用作图像形成装置和其它电子设备中的非易失性存储装置。近年来，由于半导体的技术进步和廉价化，有了一种电子设备，SSD和NAND闪存装置等使用了半导体的非易失性存储装置(以下，有时记载为半导体硬盘)用在其中。半导体硬盘是很有用的，其读出所需时间比HDD短。但是，大多数半导体硬盘有使用寿命，其写入次数是有极限的。也就是说，半导体硬盘不是可以永久使用的，在使用中需要留意写入次数的极限。
因此，有些图像形成装置中，按图像处理的每种类型求出处理页数和执行次数，来计算写入次数。然后，该图像形成装置在写入次数是阈值以上时，发出该警报。
还有，其它图像形成装置中，在有使用寿命的非易失性存储装置的坏区数量达到一定数量的情况下，限制对有使用寿命的非易失性存储装置的写入。
发明内容
本发明提供一种电子设备和存储装置使用管理方法，优先进行SSD等写入次数有限制的非易失性存储装置的使用效率高的任务，来高效地利用非易失性存储装置。
本发明的电子设备具备：写入次数有限制的非易失性存储装置、对所述非易失性存储装置的使用进行管理的处理器。所述处理器将被要求执行的任务归类到若干个类别中的任意一个类别。所述处理器获得所述被要求执行的任务写入所述非易失性存储装置的写入数据量。所述处理器基于所述各类别的执行评价值和已归类到所述各类别的任务的所述写入数据量，计算所述各类别的效率指数。所述处理器在所述若干个类别中将所述效率指数是效率阈值以下的类别确定为限制执行类别，或者，在将所述若干个类别按所述效率指数从小到大的顺序排列后，将从首位的类别到指定位置的类别都确定为所述限制执行类别。所述处理器判断所述被要求执行的任务是否属于所述限制执行类别。所述处理器在所述被要求执行的任务属于所述限制执行类别的情况下，限制执行所述被要求执行的任务，在所述被要求执行的任务不属于所述限制执行类别的情况下，允许执行所述被要求执行的任务。所述处理器更新所述被要求执行的任务所属类别的所述执行评价值，以及更新所述写入数据量的合计值和所述写入数据量的平均值中的至少一个。
本发明的存储装置使用管理方法用于管理电子设备中的写入次数有限制的非易失性存储装置的使用。所述存储装置使用管理方法包括：第一步骤、第二步骤、第三步骤、第四步骤、第五步骤和第六步骤。所述第一步骤中，将被要求执行的任务归类到若干个类别中的任意一个类别。所述第二步骤中，基于所述各类别的执行评价值和已归类到所述各类别的任务写入所述非易失性存储装置的写入数据量，计算所述各类别的效率指数。所述第三步骤中，在所述若干个类别中将所述效率指数是效率阈值以下的类别确定为限制执行类别，或者，在将所述若干个类别按所述效率指数从小到大的顺序排列后，将从首位的类别到指定位置的类别都确定为所述限制执行类别。所述第四步骤中，判断所述被要求执行的任务是否属于所述限制执行类别。所述第五步骤中，在所述被要求执行的任务属于所述限制执行类别的情况下，限制执行所述被要求执行的任务，在所述被要求执行的任务不属于所述限制执行类别的情况下，允许执行所述被要求执行的任务。所述第六步骤中，更新所述被要求执行的任务所属类别的所述执行评价值，以及更新所述写入数据量的合计值和所述写入数据量的平均值中的至少一个。
根据本发明，能够按照任务所属类别来对任务的执行进行控制(限制或者不限制)。还有，根据本发明，能够由效率指数来确定限制与不限制的界线。
附图说明
图1表示图像形成装置的结构。
图2表示若干个类别各自的效率指数的一个例子。
图3表示存储装置使用管理程序的处理。
具体实施方式
以下，以电子设备是图像形成装置为例，对本发明实施方式进行说明。
图1是表示本发明的图像形成装置1(电子设备)的结构图。图像形成装置1具备控制部2和存储部3。本实施方式中，图像形成装置1具有Print Mono(单色印刷)、Print Color(彩色印刷)和Copy(复制)等各种功能(类别)。
控制部2包含：任务控制部21和实际情况记录部22。
任务控制部21对各类别的效率指数进行计算，限制执行属于效率指数小的类别的任务。本实施方式中，任务控制部21将被要求执行的任务归类到若干个类别中的任意一个类别。具体来说，任务控制部21接收任务的执行要求时也接收使用功能信息。使用功能信息表示一起发送来的任务要使用图像形成装置的若干个功能中的哪个功能。任务控制部21参照接收到的使用功能信息，将被要求执行的任务归类到若干个类别中的某一具体类别。例如，在被要求执行的任务是使用复印功能的任务的情况下，该任务被归类到Copy。
实际情况记录部22对被要求执行的任务所属类别的任务数321、执行评价值322和写入数据量323进行更新。任务数321、执行评价值322和写入数据量323记录在存储装置32中。任务数321表示被要求执行的任务的数量。写入数据量323表示任务的执行要写入到SSD31(非易失性存储装置)的数据量。
另外，例如，控制部2是CPU(Central Processing Unit)等处理器，通过执行程序来作为任务控制部21和实际情况记录部22进行工作。电子设备用的存储装置使用管理程序由任务控制部21和实际情况记录部22所涉及的程序构成。
存储部3包含SSD(Solid State Drive)31和存储装置(例如HDD(Hard DiskDrive))32。SSD31有写入限制，HDD32没有写入限制。其中，SSD31是写入次数有限制的非易失性存储装置的一个例子。
SSD31是普遍广泛使用的，设置了写入次数的限制。SSD31在物理上具有若干个区块。写入各区块的写入次数在若干个区块间进行负载均衡化。负载均衡化是通过SSD31所具备的功能来实现的。各区块在写入该区块的写入次数达到上限值时，不能继续写入，成为坏区。也就是说，SSD31的使用寿命取决于写入SSD31的写入数据量。因此，通过对写入SSD31的写入数据量进行统计，可以粗略估计坏区产生的时间和坏区的数量。还有，SSD31具备S.M.A.R.T.(Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology)功能，即通知已发生的坏区数量的功能。
SSD31在坏区相对于全区块的比率达到特定值(例如10％)时，就认为已到使用寿命。如上所述，写入各区块的写入次数在若干个区块间进行负载均衡化。因此，可以换句话说，写入SSD31的写入次数(具体来说，写入SSD31各区块的写入次数的合计值)相对于SSD31的全区块都成坏区所需要的写入次数的比率达到特定值(例如10％)时，SSD31已到使用寿命。
如上所述，任务数321、执行评价值322和写入数据量323保存在存储装置32中。不过，任务数321和执行评价值322有时如后面叙述的那样相同(或者成比例)。在那样的情况下，也可以将任务数321和执行评价值322中的任意一个保存在存储装置32中。
以下，参照图2和图3，对限制任务执行的步骤进行说明。
图2是表示若干个类别各自的效率指数的一个例子的图。如图2所示，求出各类别的效率指数e。
实际情况记录部22将各类别的任务数n(321)、执行评价值N(322)和写入数据量d(323)进行统计，并存储到存储装置32中。实际情况记录部22在每次要求执行任务时，使任务数n(321)的值增加1。还有，实际情况记录部22在每次要求执行任务时，使执行评价值N(322)的值增加1。还有，实际情况记录部22进一步使执行评价值N(322)的值增加指示执行任务的使用者的重要度的值。还有，实际情况记录部22使写入数据量d(323)的值增加由于任务的执行而写入了SSD31的数据量(例如，单位兆字节)的值，或者推测出的由于任务的执行而要写入SSD31的数据量的值。另外，以下，如下的处理有时记载为“重要度调整处理”，即实际情况记录部22使执行评价值N(322)的值增加指示执行任务的使用者的重要度的值的处理。
其中，指示执行任务的使用者的重要度的值是预先分配给若干个使用者中的每个使用者的值。另外，指示执行任务的使用者通过使用者ID等进行确定。
例如，使用者的重要度由以下的任意一种方法来确定，将表示使用者与重要度的对应关系的数据进行保存并利用的方法、以定义的规则给使用者命名并由使用者名称求出重要度的方法以及根据指示执行任务的终端设备的ID(推测使用者)求出重要度的方法。另外，使用者的重要度也可以由其它任何方法来确定。
例如，对于重要度来说，普通使用者的重要度为1，公司内部高级管理职务的使用者的重要度为2，参与重要紧急项目的使用者的重要度为3。重要度可以提高，以使特定使用者指示的任务的执行不受限制。
另外，重要度也可以全部使用者都相同。这种情况下，任务数n(321)与执行评价值N(322)相等(或者成比例)。在任务数n(321)与执行评价值N(322)相等的情况下，实际情况记录部22就可以只将任务数n(321)和执行评价值N(322)中的任意一个保存到存储装置32中。
平均写入数据量m表示归类到各类别的任务各自写入SSD31的写入数据量的平均值。也就是说，平均写入数据量m是平均1个任务的写入数据量，基于写入数据量d(323)和任务数n(321)使用m＝d/n进行计算。另外，也可以用平均写入数据量m代替写入数据量d(323)，实际情况记录部22将平均写入数据量m保存在存储装置32中(作为写入数据量d(323))。
效率指数e基于任务数n(321)、执行评价值N(322)和写入数据量d(323)使用e＝f(n，N，d)进行计算。另外，本实施方式中，e＝f(n，N，d)＝N/m＝N/(d/n)＝nN/d。函数f可以任意设计。例如，也可以是e＝f’(N，m)＝N/m。不过，平均写入数据量m越少，效率指数e应该越高。还有，执行评价值N(322)越大，效率指数e应该越高。也就是说，效率指数e应该是平均写入数据量m的减函数，应该是执行评价值N(322)的增函数。因此，在可以将f(n，N，d)变为f’(N，m)时(可以将d置换为nm、函数f变为不含变量n的变量N和m的函数f’时)，优选为
图3表示存储装置使用管理程序的处理。要求执行任务时(步骤21a)，启动任务控制部21。
首先，任务控制部21监控并获得写入SSD31的写入次数(步骤21b)。具体来说，任务控制部21从SSD31中获得S.M.A.R.T.信息。
接下来，任务控制部21计算各类别的效率指数e(步骤21c)。具体来说，任务控制部21从存储装置32中读取执行评价值N(322)和写入数据量d(323)，使用e＝f(n，N，d)计算效率指数e。另外，步骤21b和步骤21c的顺序是任意的，也可以是相反顺序。
接下来，任务控制部21对限制执行类别进行确定(步骤21d)。任务的类别属于被确定为限制执行类别时，任务的执行被限制(不执行)。
本实施方式中，任务控制部21在若干个类别中将效率指数e是效率阈值以下的类别确定为限制执行类别。或者，任务控制部21在将若干个类别按效率指数e从小到大的顺序排列后，将从首位的类别到指定位置的类别都确定为限制执行类别。具体来说，任务控制部21将从效率指数e小的类别开始排序的、到第n个(n＝1，2，3……)位置为止的类别都确定为限制执行类别。例如，SSD31的写入次数已超过写入阈值的话，任务控制部21将效率指数e的值最小的类别(n＝1)确定为限制执行类别。另外，写入阈值也可以分别设成n＝2、3、……。或者，写入阈值也可以是相当于耗尽SSD31的使用寿命所需的写入次数的特定比率(例如，90％)的次数。这种情况下，SSD31的写入再进行“(耗尽SSD31的使用寿命所需的写入次数)-(写入阈值)”次，SSD31的使用寿命将耗尽。本发明实施方式中，能够在超过写入阈值到SSD31的使用寿命耗尽之间，选择性地限制对SSD31的写入来高效地利用SSD31。
另外，也可以替代将从效率指数e的值小的开始按顺序的1个(n个)类别确定为限制执行类别的处理，任务控制部21相对于效率指数e的值设置效率阈值。这种情况下，任务控制部21可以将效率指数e的值是效率阈值以下的类别确定为限制执行类别。
图2的例子中，按照类别是Print Color、Print Mono、Copy和ScanToBox的顺序，效率指数e由大到小。可以认为：随着SSD31的写入次数增加，属于1个或者若干个类别的任务的执行按照效率指数e由小到大的顺序而被限制。例如，图2的例子中，要限制属于从效率指数e小的类别开始的2个(n＝2)类别的任务的执行时，任务控制部21将ScanToBox和Copy确定为限制执行类别。
还有，任务控制部21也可以将效率指数e小于效率阈值的类别确定为限制执行类别。这种情况下，限制执行属于效率指数e小于效率阈值的类别的任务。例如，在效率阈值是15的情况下，任务控制部21将ScanToBox、Copy和Print Mono确定为限制执行类别。
其中，图2中，任务数n与执行评价值N的值不一致。也就是说，已进行了上述的重要度调整处理。假如没有执行重要度调整处理(例如，全部使用者是相同的重要度)，则执行评价值N与任务数n相等。图2的例子中，假设N＝n并使用e＝n/m代替e＝N/m计算效率指数e，则Print Mono的效率指数e变成5。其结果，Print Mono的效率指数e的值变得比Copy的效率指数e的值还小。在限制执行属于从效率指数e小的开始的2个类别的任务的情况下，ScanToBox和PrintMono为限制执行类别。因此，未执行重要度调整处理的情况下的限制执行类别与执行了重要度调整处理的情况下的限制执行类别不同。
图2的例子中，执行重要度调整处理的情况下，Print Mono的执行评价值N的值比任务数n(与其它类别比较)大。原因是Print Mono被重要度大的使用者频繁使用。也就是说，通过执行重要度调整处理，使属于分配了重要度大的值的使用者频繁使用的(业务上重要的)类别的任务被限制执行的可能性变小。
另外，步骤21b到步骤21d的处理不是一定要在每次要求执行任务时都进行。在不是每次要求执行任务时都执行步骤21b到步骤21d的处理的情况下，实际情况记录部22可以将步骤21d中已确定的限制执行类别存储到例如存储装置32中，用在之后的任务中。理由是：由于可以预先估计1次任务的执行所产生的SSD31的写入次数和效率指数e的变化，因此，在限制执行类别要变化的所需范围之间(例如10次的任务执行之间)，即使限制执行类别被固定，也不是大问题。
接下来，任务控制部21判断被要求执行的任务是否属于限制执行类别(步骤21e)。任务控制部21在判断为被要求执行的任务不属于限制执行类别的情况(步骤21e：No)下，使图像形成装置1执行任务(步骤21g)(允许执行任务)。
另一方面，在判断为被要求执行的任务属于限制执行类别的情况(步骤21e：Yes)下，任务控制部21判断是否是使用者特权执行(步骤21f)。例如，任务控制部21在判断出是使用者特权执行的情况(步骤21f：Yes)下，允许任务的执行。或者，任务控制部21将效率指数e的值变大(例如，变成乘上了该使用者的重要度的值)，再计算该任务是否属于限制执行类别(是否是执行限制对象)。另外，使用者特权执行也可以是其它任何形式。另一方面，在判断为不是使用者特权执行的情况(步骤21f：No)下，不执行任务。另外，不是一定要进行使用者特权执行的判断(步骤21f)。原因是：使用者特权执行的判断(步骤21f)是判断是否为了进行紧急处理等而例外地允许执行任务，但也存在不需要进行该判断的情况。
然后，实际情况记录部22更新任务数321、执行评价值322和写入数据量323的值(步骤22a)，存储装置使用管理程序的处理结束。
图3的例子中，以实际情况记录部22在不执行任务的情况下也更新任务数321、执行评价值322和写入数据量323的值(步骤22a)的情况为例进行了说明。其理由是：可以认为即使是未执行的任务也存在要求被执行的需求。另外，实际写入数据量也存在不实际执行任务就不能准确地求出的可能性。在这样的情况下，实际情况记录部22也可以采用推测写入数据量的方法、保持平均写入数据量而不更新的方法或者其它方法。
如上述详细的说明，实施方式的图像形成装置1中，存储装置使用管理程序基于效率指数e来确定要执行的任务。其结果，能够优先执行非易失性存储装置(SSD31)的使用效率高的任务来高效地利用非易失性存储装置(SSD31)。
还有，根据本发明实施方式，图像形成装置1可以根据任务的任务数n(321)来确定效率指数e。因此，图像形成装置1可以进行控制，来提高频繁执行(需求大)的类别不受限制的可能性。
还有，根据本发明实施方式，图像形成装置1中，重要度大的使用者所执行的任务所属类别的执行评价值N(322)大于重要度小的使用者所执行的任务所属类别的执行评价值N(322)。由此，能够降低属于重要度大的使用者频繁执行的类别的任务被限制执行的可能性。
还有，根据本发明实施方式，平均写入数据量m越小，效率指数e越高。由此，优先执行非易失性存储装置(SSD31)的负担小的任务。还有，执行评价值N(322)越大，效率指数e越高。由此，优先执行频繁执行(需求大)的任务。
还有，根据本发明实施方式，图像形成装置1能够通过简单的计算求出效率指数e。
还有，根据本发明实施方式，图像形成装置1能够基于写入SSD31的写入次数来确定限制执行类别。因此，图像形成装置1能够基于非易失性存储装置(SSD31)的写入次数的余量，改变限制的任务功能(类别)来有效利用非易失性存储装置(SSD31)。
还有，根据本发明实施方式，图像形成装置1能够容易地将彩色印刷、单色印刷和其它任务进行归类。

Claims (7)

1.一种电子设备，具备：
写入次数有限制的非易失性存储装置；和
对所述非易失性存储装置的使用进行管理的处理器，
所述处理器进行如下操作：
将被要求执行的任务归类到若干个类别中的任意一个类别，
获得所述被要求执行的任务写入所述非易失性存储装置的写入数据量，
基于所述各类别的执行评价值和已归类到所述各类别的任务的所述写入数据量，计算所述各类别的效率指数，所述各类别的执行评价值表示：在加上了重要度的值的基础上，再加上已归类到所述各类别的所述任务的数量的值，其中，所述重要度是指要求执行已归类到所述各类别的各任务的各使用者所被分配到的重要度，
在所述若干个类别中将所述效率指数是效率阈值以下的类别确定为限制执行类别，或者，在将所述若干个类别按所述效率指数从小到大的顺序排列后，将从首位的类别到指定位置的类别都确定为所述限制执行类别，
判断所述被要求执行的任务是否属于所述限制执行类别，
在所述被要求执行的任务属于所述限制执行类别的情况下，限制执行所述被要求执行的任务，在所述被要求执行的任务不属于所述限制执行类别的情况下，允许执行所述被要求执行的任务，
更新所述被要求执行的任务所属类别的所述执行评价值，以及更新所述写入数据量的合计值和所述写入数据量的平均值中的至少一个。
2.一种电子设备，具备：
写入次数有限制的非易失性存储装置；和
对所述非易失性存储装置的使用进行管理的处理器，
所述处理器进行如下操作：
将被要求执行的任务归类到若干个类别中的任意一个类别，
获得所述被要求执行的任务写入所述非易失性存储装置的写入数据量，
基于所述各类别的执行评价值和已归类到所述各类别的任务的所述写入数据量，计算所述各类别的效率指数，所述各类别的执行评价值表示已归类到所述各类别的任务的数量，
在所述若干个类别中将所述效率指数是效率阈值以下的类别确定为限制执行类别，或者，在将所述若干个类别按所述效率指数从小到大的顺序排列后，将从首位的类别到指定位置的类别都确定为所述限制执行类别，
判断所述被要求执行的任务是否属于所述限制执行类别，
在所述被要求执行的任务属于所述限制执行类别的情况下，限制执行所述被要求执行的任务，在所述被要求执行的任务不属于所述限制执行类别的情况下，允许执行所述被要求执行的任务，
更新所述被要求执行的任务所属类别的所述执行评价值，以及更新所述写入数据量的合计值和所述写入数据量的平均值中的至少一个。
3.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，
所述效率指数是平均写入数据量的减函数和所述执行评价值的增函数，所述各类别的所述平均写入数据量表示已归类到所述各类别的各任务写入所述非易失性存储装置的写入数据量的平均值。
4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，
所述效率指数是所述执行评价值除以所述平均写入数据量的值。
5.根据权利要求1～3中的任意一项所述的电子设备，其特征在于，
所述处理器监控所述非易失性存储装置的写入次数，并基于所述写入次数改变所述效率阈值或者所述指定位置的顺位值，来确定所述限制执行类别。
6.一种存储装置使用管理方法，用于管理电子设备中的写入次数有限制的非易失性存储装置的使用，所述存储装置使用管理方法包括：
第一步骤，将被要求执行的任务归类到若干个类别中的任意一个类别；
第二步骤，基于所述各类别的执行评价值和已归类到所述各类别的任务写入所述非易失性存储装置的写入数据量，计算所述各类别的效率指数，所述各类别的执行评价值表示：在加上了重要度的值的基础上，再加上已归类到所述各类别的所述任务的数量的值，其中，所述重要度是指要求执行已归类到所述各类别的各任务的各使用者所被分配到的重要度；
第三步骤，在所述若干个类别中将所述效率指数是效率阈值以下的类别确定为限制执行类别，或者，在将所述若干个类别按所述效率指数从小到大的顺序排列后，将从首位的类别到指定位置的类别都确定为所述限制执行类别；
第四步骤，判断所述被要求执行的任务是否属于所述限制执行类别；
第五步骤，在所述被要求执行的任务属于所述限制执行类别的情况下，限制执行所述被要求执行的任务，在所述被要求执行的任务不属于所述限制执行类别的情况下，允许执行所述被要求执行的任务；以及
第六步骤，更新所述被要求执行的任务所属类别的所述执行评价值，以及更新所述写入数据量的合计值和所述写入数据量的平均值中的至少一个。
7.一种存储装置使用管理方法，用于管理电子设备中的写入次数有限制的非易失性存储装置的使用，所述存储装置使用管理方法包括：
第一步骤，将被要求执行的任务归类到若干个类别中的任意一个类别；
第二步骤，基于所述各类别的执行评价值和已归类到所述各类别的任务写入所述非易失性存储装置的写入数据量，计算所述各类别的效率指数，所述各类别的执行评价值表示已归类到所述各类别的任务的数量；
第三步骤，在所述若干个类别中将所述效率指数是效率阈值以下的类别确定为限制执行类别，或者，在将所述若干个类别按所述效率指数从小到大的顺序排列后，将从首位的类别到指定位置的类别都确定为所述限制执行类别；
第四步骤，判断所述被要求执行的任务是否属于所述限制执行类别；
第五步骤，在所述被要求执行的任务属于所述限制执行类别的情况下，限制执行所述被要求执行的任务，在所述被要求执行的任务不属于所述限制执行类别的情况下，允许执行所述被要求执行的任务；以及
第六步骤，更新所述被要求执行的任务所属类别的所述执行评价值，以及更新所述写入数据量的合计值和所述写入数据量的平均值中的至少一个。
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